CN217470280U - 组合传感器、麦克风及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种组合传感器、麦克风及电子设备，组合传感器包括外壳、设置于外壳内的麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片、压力MEMS芯片和压力ASIC芯片，外壳包括声孔基板、与声孔基板相对设置的焊接基板和分别连接声孔基板和焊接基板的侧基板，声孔基板上形成有声孔，焊接基板内形成有背洞，麦克风MEMS芯片与焊接基板配合形成后腔，后腔与背洞连通。MEMS芯片与焊接基板配合形成后腔，背洞可以是在焊接基板上形成的一带连通孔的空腔，背洞与后腔通过连通孔连通相当于增加了后腔的体积，从而在一定程度上提高了组合传感器的信噪比，可以满足客户对产品高性能的需求。该组合传感器具有能够提高组合传感器信噪比的优点。

Description

组合传感器、麦克风及电子设备

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种组合传感器、麦克风及电子设备。

背景技术

MEMS麦克风和MEMS压力传感器已成为手机、手环等智能硬件的标配。为了缩小客户端装配空间、减少气道的数量，麦克风和压力组合传感器(以下简称“M-P组合传感器”)的开发成为一种市场趋势。目前市面上的M-P组合传感器，均为Bottom型(底部开孔型)，因为Top型(顶部开孔型)M-P组合传感器存在SNR(英文全称：SIGNAL-NOISE RATIO，信噪比或讯躁比)偏低的缺陷，无法满足客户对产品高性能的需求。

鉴于此，有必要提供一种新的组合传感器、麦克风及电子设备，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种组合传感器、麦克风及电子设备，旨在解决现有技术中组合传感器信噪比偏低的技术问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种组合传感器，包括外壳、设置于所述外壳内的麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片、压力MEMS芯片和压力ASIC芯片，所述外壳包括声孔基板、与声孔基板相对设置的焊接基板和分别连接所述声孔基板和所述焊接基板的侧基板，所述声孔基板上形成有声孔，所述焊接基板内形成有背洞，所述麦克风MEMS芯片与所述焊接基板配合形成后腔，所述后腔与所述背洞连通。

在一实施例中，所述麦克风ASIC芯片安装于所述焊接基板，所述麦克风MEMS芯片和所述麦克风ASIC芯片电连接，所述麦克风ASIC芯片与所述焊接基板电连接；所述压力ASIC芯片安装于所述声孔基板，所述压力MEMS芯片安装于所述压力ASIC芯片背离所述声孔基板的一侧，所述压力MEMS芯片和所述压力ASIC芯片电连接，所述压力ASIC芯片与所述焊接基板电连接。

在一实施例中，所述侧基板与所述声孔基板和所述焊接基板均通过金属导电件电连接。

在一实施例中，所述金属导电件为锡膏层。

在一实施例中，所述麦克风MEMS芯片和所述麦克风ASIC芯片、所述麦克风ASIC芯片和所述焊接基板、所述压力MEMS芯片和所述压力ASIC芯片、所述压力ASIC芯片和所述声孔基板均通过金线电连接。

在一实施例中，所述金属导电件为锡膏层。

在一实施例中，所述麦克风MEMS芯片和所述麦克风ASIC芯片、所述麦克风ASIC芯片与所述焊接基板、所述压力MEMS芯片和所述压力ASIC芯片、所述压力ASIC芯片所述声孔基板均通过金线连接。

在一实施例中，所述焊接基板上形成有连通孔，所述连通孔连通所述背洞和所述后腔。

在一实施例中，所述焊接基板背离所述后腔的一侧设置有与所述焊接基板电连接的外接焊盘。

根据本实用新型的又一方面，本实用新型还提供一种麦克风，所述麦克风包括上述所述的组合传感器。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述所述的麦克风。

上述方案中，组合传感器包括外壳、设置于外壳内的麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片、压力MEMS芯片和压力ASIC芯片，外壳包括声孔基板、与声孔基板相对设置的焊接基板和分别连接声孔基板和焊接基板的侧基板，声孔基板上形成有声孔，焊接基板内形成有背洞，麦克风MEMS芯片与焊接基板配合形成后腔，后腔与背洞连通。外壳内形成有容纳腔，麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片、压力MEMS芯片和压力ASIC芯片都设置在容纳腔内，容纳腔也即是由声孔基板、焊接基板和侧基板围设形成的空心腔。麦克风MEMS芯片设置在容纳腔内，麦克风MEMS芯片与焊接基板配合形成后腔，背洞可以是在焊接基板上形成的一带连通孔的空腔，背洞与后腔通过连通孔连通相当于增加了后腔的体积，从而在一定程度上提高了组合传感器的信噪比，可以满足客户对产品高性能的需求。该实用新型具有能够提高组合传感器信噪比的优点。该实用新型尤其适用于Top型组合传感器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例组合传感器的结构示意图。

附图标号说明：

11、声孔基板；111、声孔；12、焊接基板；13、侧基板；2、麦克风MEMS芯片；3、麦克风ASIC芯片；4、压力MEMS芯片；5、压力ASIC芯片；6、后腔；7、背洞；8、连通孔；9、金线；10、外接焊盘。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参见图1，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种组合传感器，包括外壳、设置于外壳内的麦克风MEMS芯片2、麦克风ASIC芯片3、压力MEMS芯片4和压力ASIC芯片5，外壳包括声孔基板11、与声孔基板11相对设置的焊接基板12和分别连接声孔基板11和焊接基板12的侧基板13，声孔基板11上形成有声孔111，焊接基板12内形成有背洞7，麦克风MEMS芯片2与焊接基板12配合形成后腔6，后腔6与背洞7连通。

上述实施例中，外壳内形成有容纳腔，麦克风MEMS芯片2、麦克风ASIC芯片3、压力MEMS芯片4和压力ASIC芯片5都设置在容纳腔内，容纳腔也即是由声孔基板11、焊接基板12和侧基板13围设形成的空心腔。麦克风MEMS芯片2设置在容纳腔内，麦克风MEMS芯片2与焊接基板12配合形成后腔6，背洞7可以是在焊接基板12上形成的一带连通孔8的空腔，背洞7与后腔6通过连通孔8连通，相当于增加了后腔6的体积，从而在一定程度上提高了组合传感器的信噪比，可以满足客户对产品高性能的需求。该实施例具有能够提高组合传感器信噪比的优点。该实施例尤其适用于Top型组合传感器。

在一实施例中，麦克风ASIC芯片3安装于焊接基板12，麦克风MEMS芯片2和麦克风ASIC芯片3电连接，麦克风ASIC芯片3与焊接基板12电连接；压力ASIC芯片5安装于声孔基板11，压力MEMS芯片4安装于压力ASIC芯片5背离声孔基板11的一侧，压力MEMS芯片4和压力ASIC芯片5电连接，压力ASIC芯片5与焊接基板12电连接。因为组合传感器产品内部需要封装四个芯片，因此导致产品尺寸较大，限制了组合传感器的适用范围，该实施例将麦克风ASIC芯片3和麦克风MEMS芯片2贴装于焊接基板12上，将压力ASIC芯片5和压力MEMS芯片4分别贴装在声孔基板11，并且将压力ASIC芯片5和压力MEMS芯片4堆叠贴装，相对于现有技术中将麦克风将ASIC芯片、麦克风MEMS芯片2、压力ASIC芯片5并排贴装以及压力ASIC芯片5、压力MEMS芯片4堆叠贴装的方式，该实施例可以减小产品的整体尺寸。

在一实施例中，压力ASIC芯片5与声孔基板11电连接，侧基板13分别与声孔基板11和焊接基板12电连接。因为要将压力ASIC芯片5的信号通过声孔基板11最终传送至焊接基板12，因此侧基板13和焊接基板12间的连接、侧基板13和声孔基板11间的连接，除了保证密封外，还需要实现信号电路的连接。具体地，侧基板13与声孔基板11和焊接基板12均通过金属导电件电连接。更进一步地，金属导电件为锡膏层。具体地，焊接基板12、声孔基板11和侧基板13都是印制电路板。

本实用新型的具体制作过程为：

1、将麦克风MEMS芯片2、麦克风ASIC芯片3采用并排方式贴装在焊接基板12上，构成第一组件；

2、将压力MEMS芯片4、压力ASIC芯片5采用堆叠方式贴装在声孔基板11上，构成第二组件；

3、将侧基板13采用堆叠的方式贴装到第一组件的焊接基板12上，然后将第二组件的声孔基板11采用堆叠的方式贴装到侧基板13上，其中，压力MEMS芯片4、压力ASIC芯片5的贴装面朝下。

在一实施例中，麦克风MEMS芯片2和麦克风ASIC芯片3、麦克风ASIC芯片32和焊接基板12、压力MEMS芯片4和压力ASIC芯片5、压力ASIC芯片52和声孔基板11均通过金线9电连接，金线9连接起到传递电信号的作用。具体地，麦克风MEMS芯片2的焊盘引脚通过金线9和麦克风ASIC芯片3的焊盘引脚相连，麦克风ASIC芯片3的焊盘引脚通过焊接基板12的线路和外接焊盘10的相连，进而实现麦克风的信号输出。压力MEMS芯片4的焊盘引脚通过金线9和压力ASIC芯片5的焊盘引脚相连，压力ASIC芯片5的焊盘引脚通过声孔基板11的线路、侧基板13的线路以及焊接基板12的线路和外接焊盘10相连，进而实现压力的信号输出。还可以设置粘接胶层将金线9包裹，作用是将金线9固定，防止在使用或运输过程中金线9断裂或脱落，造成产品失效。

在一实施例中，焊接基板12背离后腔6的一侧设置有与焊接基板12电连接的外接焊盘10。这里的外接焊盘10指的是与客户端产品连接的客户端焊盘，压力ASIC芯片5的压力信号和麦克风ASIC芯片3的麦克风的信号均传输至焊接基板12，然后通过焊接基板12传输至外接焊盘10，实现信号的输出。

根据本实用新型的又一方面，本实用新型还提供一种麦克风，麦克风包括上述的组合传感器。由于麦克风包括了上述所有组合传感器的全部实施例的所有技术方案，因此，至少具有上述所有技术方案带来的一切有益效果，在此不再一一赘述。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种电子设备，电子设备包括上述的组合传感器。电子设备可以是手机或智能手环。由于电子设备包括了上述所有组合传感器的全部实施例的所有技术方案，因此，至少具有上述所有技术方案带来的一切有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种组合传感器，其特征在于，包括外壳、设置于所述外壳内的麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片、压力MEMS芯片和压力ASIC芯片，所述外壳包括声孔基板、与声孔基板相对设置的焊接基板和分别连接所述声孔基板和所述焊接基板的侧基板，所述声孔基板上形成有声孔，所述焊接基板内形成有背洞，所述麦克风MEMS芯片与所述焊接基板配合形成后腔，所述后腔与所述背洞连通。

2.根据权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，所述麦克风ASIC芯片安装于所述焊接基板，所述麦克风MEMS芯片和所述麦克风ASIC芯片电连接，所述麦克风ASIC芯片与所述焊接基板电连接；所述压力ASIC芯片安装于所述声孔基板，所述压力MEMS芯片安装于所述压力ASIC芯片背离所述声孔基板的一侧，所述压力MEMS芯片和所述压力ASIC芯片电连接，所述压力ASIC芯片与所述焊接基板电连接。

3.根据权利要求2所述的组合传感器，其特征在于，所述压力ASIC芯片与所述声孔基板电连接，所述侧基板分别与所述声孔基板和所述焊接基板电连接。

4.根据权利要求3所述的组合传感器，其特征在于，所述侧基板与所述声孔基板和所述焊接基板均通过金属导电件电连接。

5.根据权利要求4所述的组合传感器，其特征在于，所述金属导电件为锡膏层。

6.根据权利要求3所述的组合传感器，其特征在于，所述麦克风MEMS芯片和所述麦克风ASIC芯片、所述麦克风ASIC芯片和所述焊接基板、所述压力MEMS芯片和所述压力ASIC芯片、所述压力ASIC芯片和所述声孔基板均通过金线电连接。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的组合传感器，其特征在于，所述焊接基板上形成有连通孔，所述连通孔连通所述背洞和所述后腔。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的组合传感器，其特征在于，所述焊接基板背离所述后腔的一侧设置有与所述焊接基板电连接的外接焊盘。

9.一种麦克风，其特征在于，所述麦克风包括权利要求1～8中任一项所述的组合传感器。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求9所述的麦克风。

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